JP2004120503A - Data transmission method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低レートデータ伝送網のデータを多重化して高レートデータ伝送網を介して伝送するデータ伝送方法及びデータ伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
高レートデータ伝送網としては、例えば、SONET(Synchronous Optical Network)又はSDH(Synchronous Digital Hierarcy)が知られている。又1000Base−T等のギガビット・イーサネット(登録商標)が知られている。何れも、数Gbps以上の高レートデータ伝送が可能である。又低レートデータ伝送網としては、例えば、10Mbpsの伝送レートの10Base−Tや、100Mbpsの伝送レートの100Base−T等が知られている。又低レートデータ伝送網のデータを、高レートデータ伝送網のSONETを介して伝送するシステムとして、パケット・オーバー・SONET(POS)が知られている。
【0003】
図6は従来のデータ伝送システムの説明図であり、61−1〜61−n,62−1〜62−mは端末装置、63,64は多重装置、65,66は網終端装置、67はSONET又はSDHにより高速伝送を行う伝送網を示す。端末装置61−1〜61−n,62−1〜62−mと多重装置63,64との間は、例えば、前述の100Base−Tの低レートデータ伝送網を構成し、多重装置63,64と網終端装置65,66との間は、例えば、前述の1000Base−Tの高レートデータ伝送網を構成し、又伝送網67はSONETやSDHによる高レートデータ伝送網を構成している。
【0004】
端末装置61−1〜61−n,62−1〜62−mからのパケットデータを、多重装置63,64によりパケット多重し、網終端装置65,66に伝送する。網終端装置65,66は、パケットデータを多重化したパケットフレームを、SONETフレーム又はSDHフレームのペイロードにマッピングして伝送網67により伝送する。網終端装置65,66は、受信したSONETフレーム又はSDHフレームのペイロードからパケットフレームをデマッピングし、宛先に対応した多重装置63,64にパケットフレームを伝送する。多重装置63,64は、多重分離したパケットデータを、宛先に対応した端末装置61−1〜61−n,62−1〜62−mに伝送する。それにより、端末装置間でデータ伝送を行うことができる。
【0005】
パケット多重を行う場合、例えば、図7に示すように、低レートデータ伝送網対応のポートが8個の場合、そのポート対応のバッファFiFo1〜FiFo8と、多重化部MUXとを備え、100Base−Tの低レートデータ伝送網を介して受信した100MbpsのパケットデータをバッファFiFo1〜FiFo8に一旦蓄積し、多重化部MUXによりパケット対応に多重化して、1Gbpsのパケットフレームとして、1000Base−Tの高レートデータ伝送網に送出する。
【0006】
この場合、例えば、バッファFiFo1に入力するパケットA1,A2,A3,・・・を64バイト長、バッファFiFo2〜FiFo8にそれぞれ入力するパケットB1,C1,D1,E1,F1,G1,H1,B2,C2,D2,E2,F2,G2,H2を、それぞれ1536バイト長、各パケットの間隔を12バイト長とし、パケットA1,B1,C1,D1,E1,F1,G1,H1,A2,・・・の順に多重化して高レートデータ伝送網に送出したとすると、バッファFiFo2〜FiFo8の7ポート分のパケットの多重化送出時間は86μsとなる。即ち、(1536+12)×7×8×10−9=86×10−6〔s〕となる。
【0007】
その為、バッファFiFo1は、この86μs間に64バイト長の143パケットを蓄積する容量を必要とし、且つ86μsの遅延が生じることになる。又このような揺らぎを吸収する為に、受信側でも多重分離後のパケットを蓄積するバッファを必要とし、このバッファによる遅延も加わることになる。
【0008】
又VLAN(Vitual Local Network)等を適用する場合、多重VLANとするか或いはVLANタグの割当制御を行う必要がある。その場合、低レートデータ伝送網と高レートデータ伝送網との通信事業者が異なると、VLANの仕様が同一でない場合が生じるので、実現が困難となることがある。
【0009】
又2系統の高レートデータ伝送網のパケット、例えば1.25Gbpsのパケットを8B10B符号変換により、1Gbpsの伝送レートに変換し、2系統のパケットをバイト単位で2多重して、2.4Gbpsの高レートデータ伝送網により伝送するシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
【特許文献1】
特願2001−45069号公報(図1)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
端末装置を接続した低レートデータ伝送網のパケットデータを多重化して、高レートデータ伝送網を介して伝送する場合、パケット多重化を適用すると、図7を参照して説明したように、伝送遅延揺らぎが大きくなり、この揺らぎを吸収する為にバッファを設けることになるが、それによる遅延も加わることになって、伝送遅延が大きくなる問題がある。更に、パケット長が長い場合、1回に送信する為の時間が長くなり、他の回線からのパケットに対する送信開始に悪影響を及ぼす可能性が生じる。
【0012】
又パケット多重化に対して、例えば、前述の特許文献1に示すような時分割多重化を適用して、低レートデータ伝送網から高レートデータ伝送網にパケットを伝送することが考えられる。その場合、低レートデータ伝送網に於いては、常時パケットが伝送されているものではない。従って、時分割多重化した場合に、無効データを多重化することになり、受信側では正確な多重分離が困難となる問題がある。
【0013】
本発明は、従来の問題点を解決するもので、低レートデータ伝送網に対して固定的な帯域割当てを可能とし、且つ多重分離側で有効データか無効データかの識別を容易とすることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータ伝送方法は、1Gbps以上等の高レートデータ伝送網を介して、100Mbps程度或いはそれ以下の低レートデータ伝送網間でデータ伝送を行うデータ伝送方法であって、複数ポート対応の低レートデータ伝送網から入力されたパケットデータを時分割多重し、複数ポート対応のパケットデータの有効/無効を示す有効/無効フィールドと多重化データとを情報フィールドに挿入し、宛先アドレスを含むヘッダを付加してパケットフレームを構成し、このパケットフレームを高レートデータ伝送網に送出する過程と、高レートデータ伝送網を介して受信したパケットフレームの情報フィールドの多重化データを多重分離し、且つ有効/無効フィールドにより有効としたポート対応の前記多重分離したデータによりパケットデータを復元し、このパケットデータをポート対応の低レートデータ伝送網に送出する過程を含むものである。
【0015】
又複数ポート対応の低レートデータ伝送網の帯域を例えば総て100Mbpsとし、この帯域をポート数倍とした帯域、例えば、8ポートの場合1Gbpsの帯域を高レートデータ伝送網に確保して、高レートデータ伝送網を介して低レートデータ伝送網間のデータ伝送を行う過程を含むものでしる。
【0016】
又本発明のデータ伝送装置は、図1を参照して説明すると、高レートデータ伝送網を介して低レートデータ伝送網間のデータ伝送を行う為のデータ伝送装置であって、高レートデータ伝送網に対する送信部と受信部とを有し、送信部は、低レートデータ伝送網からのパケットデータを受信する複数ポートと、この複数ポート対応の入力バッファ1−1〜1−8と、パケットデータ毎に予め決められた位置に時分割多重する多重化部2と、この多重化部2による多重化データに、複数ポート対応のパケットデータの有効/無効を示す有効/無効フィールドを付加して情報フィールドに挿入し、ヘッダ生成部4からのヘッダを付加してパケットフレームを形成して送出するパケットフレーム生成送出部3とを有し、受信部は、高レートデータ伝送網を介して受信したパケットフレームの情報フィールドから、有効/無効フィールドと多重化データとを抽出するデータ抽出部7と、このデータ抽出部7により抽出した多重化データを、複数ポート対応に多重分離を行う多重分離部8と、複数ポート対応のデータの有効/無効フィールドにより有効を示すデータをパケットデータとして、低レートデータ伝送網に送出する複数ポート対応の出力バッファ10−1〜10−8とを有するものである。
【0017】
又多重分離部8により分離され、且つ有効/無効フィールドにより有効としたデータによるパケットデータについてチェックを行うフレームチェック部9−1〜9−8を備えている。又複数ポートを8ポートとし、多重化部2により8ポート対応のパケットデータをバイト単位で時分割多重化し、有効/無効フィールドを8ポート対応の8ビット構成とし、この8ビット構成の有効/無効ビットにより、8ポート対応のパケットデータの有効/無効を表示することができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の説明図であり、低レートデータ伝送網側を8ポート、高レートデータ伝送網側を1ポートの構成のデータ伝送装置について示し、1−1〜1−8は入力バッファ、2は多重化部(MUX)、3はパケットフレーム生成送出部、4はヘッダ生成部、5はパケットフレーム送出タイミング生成部、6はパケットフレームチェック部、7はデータ抽出部、8は多重分離部(DEMUX)、9−1〜9−8はフレームチェック部、10−1〜10−8は出力バッファを示す。又ENBは有効/無効ビットを示す。
【0019】
入力バッファ1−1〜1−8と、多重化部2と、パケットフレーム生成送出部3と、ヘッダ生成部4と、パケットフレーム送出タイミング生成部5とを含む構成により送信部を構成し、パケットフレームチェック部6と、データ抽出部7と、多重分離部8と、フレームチェック部9−1〜9−8と、出力バッファ10−1〜10−8とを含む構成により受信部を構成している。
【0020】
低レートデータ伝送網からの入力されたパケットデータを入力バッファ1−1〜1−8にそれぞれ一時的に蓄積し、多重化部2に於いてバイト単位に時分割多重を行ってパケットフレーム生成送出部3に転送する。又入力バッファ1−1〜1−8或いは多重化部2に於いてポート対応のパケットデータの有無を識別し、パケットデータ有りの場合は有効、無しの場合は無効を示す有効/無効ビットENBをパケットフレーム生成送出部3に入力する。又ヘッダ生成部4は、高レートデータ伝送網を介して対向するデータ伝送装置に対する送信先アドレスと、自データ伝送装置を示す送信元アドレスとを含むヘッダを生成し、パケットフレーム生成送出部3に入力する。
【0021】
パケットフレーム生成送出部3は、多重化部2に於いてポート対応のパケットデータをバイト単位に時分割多重し、有効/無効ビットENBによる有効/無効フィールドを先頭に付加して、情報フィールドに挿入し、この情報フィールドに挿入したデータに対するフレームチェックシーケンスFCSを求めて後尾に付加し、又ヘッダ生成部4からのヘッダを先頭に付加してパケットフレームを生成し、パケットフレーム送出タイミング生成部5からの送出タイミング信号に従って、パケットフレームを高レートデータ伝送網に送出する。
【0022】
又高レートデータ伝送網を介してパケットフレームを受信すると、パケットフレームチェック部6に於いて自データ伝送装置宛か否かをヘッダにより識別し、自データ伝送装置宛のパケットフレームをデータ抽出部7に転送する。データ抽出部7は、有効/無効フィールドのポート対応の有効/無効ビットENBを、ポート対応のフレームチェック部9−1〜9−8に転送し、又は時分割多重された多重化データを多重分離部8に転送する。
【0023】
多重分離部8は、バイト単位に多重分離して、それぞれフレームチェック部91〜9−8に転送する。フレームチェック部9−1〜9−8は、有効/無効ビットENBが無効を示す場合、チェック処理を行わないが、有効を示す場合は、ポート対応のパケットデータに付加されているフレームチェックシーケンスFCSを用いて伝送エラーの有無を判定する。エラーがなければ、出力バッファ10−1〜10−8を介して、ポート対応の低レートデータ伝送網に送出する。
【0024】
図2は多重化処理の説明図であり、(a)は低レートデータ伝送網からのパケットデータ、(b)はポート0のバイト単位のデータP0、(c)は有効/無効フィールドENを先頭に付加したバイト多重化データ、(d)はパケットフレームを示す。又(a)のパケットデータのDAは宛先アドレス(Destination Address)、SAは送信元アドレス(Source Address)、T/Lはタイプ及び長さフィールド、IFは情報フィールド(Information Field)、FCSはフレームチェックシーケンス(Frame Check Sequence)を示す。
【0025】
又(b)は、ポート0〜7の中のポート0の(a)に示すパケットデータを、8ビット毎、即ち、バイト単位に分割してP0として示すものである。又(c)は、ポート0のバイト単位データをP0として、ポート1〜7のバイト単位のデータをP1〜P7として示し、例えば、図1の入力バッファ1−1〜1−7に入力されたパケットデータのポート0〜7対応のバイト単位データP0〜P7を、多重化部2に於いて時分割多重化し、その先頭に、入力バッファ1−1〜1−7又は多重化部2からのポート0〜7対応の有効/無効ビットENBからなる有効/無効フィールドENを付加する。
【0026】
なお、(c)に於いては、便宜上、各バイトは同一長さで図示していないが、実際は、有効/無効フィールドENを含めて、それぞれ同一の1バイトの長さである。又有効/無効ビットENBは、“1”を有効、“0”を無効として有効/無効を表示することができる。従って、(c)の先頭の有効/無効フィールドENは、総て“1”の場合を示しているから、ポート0〜7のパケットデータは総て有効である。
【0027】
又(d)は、高レートデータ伝送網に送出するパケットフレームを示し、DAは高レートデータ伝送網に於ける宛先アドレス、SAは送信元アドレス、T/Lはタイプ及び長さフィールド、IFは情報フィールド、FCSはフレームチェックシーケンスを示す。この情報フィールドIFに、(c)に示すバイト単位の多重化データを挿入し、フレームチェックシーケンスFCSを算出して付加する。又ヘッダ生成部4(図1参照)に於いて宛先アドレスDAと送信元アドレスSAとタイプ及び長さフィールドT/Lを含むヘッダを生成し、パケットフレーム生成送出部3に於いてそのヘッダを付加し、(d)に示すパケットフレームを生成して、高レートデータ伝送網に送出する。従って、低レートデータ伝送網のパケットデータを時分割多重化して、高レートデータ伝送網に於けるパケットフレームによりカプセル化した場合に相当する。それにより、低レートデータ伝送網に接続した端末装置間のMACレイヤの制御パケット等もそのまま転送することが可能となる。
【0028】
図3は多重化処理の説明図であり、(a)はポート0〜7の低レートデータ伝送網からのパケットデータ、(b)は時分割多重による高レートデータ伝送網に送出するパケットフレームを示す。又P01,P02,・・・、〜P71,P72,・・・は、ポート0〜7対応のパケットデータを示す。ポート0〜7対応の低レートデータ伝送網を100Mbpsとすると、8ポート分の多重化により、800Mbpsの伝送帯域を必要とすることになる。そこで、高レートデータ伝送網に例えば1Gbpsの帯域を割当てる。このような帯域割当てを行った場合、高レートデータ伝送網を介してデータ伝送を行う低レートデータ伝送網は、それぞれ確実に100Mbpsの帯域を確保することができ、パケットフレーム間隔も充分とることができる。従って、他のポートのパケットが長い場合の待ち合わせの為のバッファ容量が必要でなく、又伝送遅延揺らぎも殆ど無くなり、低レートデータ伝送網間を専用線で接続した場合と等価となる。
【0029】
又図3の(a)に於いては、入力バッファ1−1〜1−7(図1参照)に入力されるパケットデータのタイミングが異なる場合でも、ポート0〜7対応のパケットデータを多重化部2に於いて時分割多重し、8バイト毎に有効/無効フィールドENを付加して9バイト長とする。この時分割多重タイミングに入力バッファ1−1〜1−7に受信パケットデータが無い場合は、有効/無効ビットENBは“0”の無効ビットとし、入力バッファ1−1〜1−7に受信パケットデータが有る場合は、有効/無効ビットENBを“1”の有効ビットとする。
【0030】
これを、(b)に示す高レートデータ伝送網に送出するパケットフレームの情報フィールドIFのバイト長に従った単一又は複数を、その情報フィールドIFに挿入し、ヘッダHDを付加してパケットフレームを構成し、高レートデータ伝送網に送出する。この場合、固定長フレームとなり、所定のフレーム間隔をおいて送出することより、固定サイクルでパケットフレームを高レートデータ伝送網に送出し、予め確保された伝送帯域により高速伝送が可能となる。
【0031】
図4は多重分離処理の説明図であり、図1に於ける受信部のデータ抽出部7と多重分離部8とを含む構成に於ける多重分離の動作を示す。同図の(a)は高レートデータ伝送網を介して受信したパケットフレーム、(b)はそのパケットフレームの情報フィールドIFから抽出した多重化データ、(c)は、ポート0対応の多重分離データ、(d)は有効データ、(e)は復元したパケットデータを示す。
【0032】
高レートデータ伝送網から受信した(a)に示すパケットフレームを、パケットフレームチェック部6(図1参照)により受信し、その宛先アドレスDAにより自データ伝送装置宛であることを識別して、データ抽出部7に転送する。データ抽出部7は、情報フィールドIFから多重化データを抽出して、多重分離部8に転送する。この多重分離部8又はデータ抽出部7に於いて有効/無効フィールドENのポート0〜7対応の有効/無効ビットENBを識別し、フレームチェック部9−1〜9−8に通知する。図1に於いては、データ抽出部7に於いて識別した有効/無効ビットENBをフレームチェック部9−1〜9−8に通知する場合を示している。
【0033】
又図4の(b)に示す有効/無効フィールドENの8ビットの有効/無効ビットは総て“1”として示す場合であるから、ポート0〜7対応のデータは有効であることを示している。又多重分離部8は、各ポート0〜7対応に多重分離を行うものであり、従って、ポート0対応には、図4の(c)示すように、データP0のみ分離することになる。
【0034】
この場合、EN=0として示すデータP0は無効であり、又EN=1として示すデータP0が有効であるから、このEN=1の期間TE内のデータP0についてチェックし、出力バッファ10−1には、(d)に示す有効データが蓄積される。このデータは、(e)に示すように、宛先アドレスDAと送信元アドレスSAとタイプ及び長さフィールドT/Lと情報フィールドIFとフレームチェックシーケンスFCSとを含むパケットデータとなり、低レートデータ伝送網に送出する。
【0035】
図5はデータ伝送システムの説明図であり、31,32はデータ伝送装置、33はデータ伝送網、34,35は端末装置を示す。データ伝送装置31,32は、前述の図1に示す構成を有するものであり、端末装置34,35は低レートデータ伝送網を介してデータ伝送装置31,32と接続し、データ伝送装置31,32間をデータ伝送網33を介して接続し、データ伝送装置31,32に於いて前述のように低レートデータ伝送網を介して受信したパケットデータを時分割多重し、ポート対応の有効/無効ビットを含む有効/無効フィールドを付加して、データ伝送網33に送出する。
【0036】
データ伝送網33を介してパケットフレームを受信したデータ伝送装置31,32は、多重分離し、且つ有効/無効フィールドを参照して、有効データのみを用いて低レートデータ伝送網を介して端末装置34,35に送出する。従って、高レートデータ伝送網を構成するデータ伝送網33には、低レートデータ伝送網間を、鎖線で示すように、専用線接続を行った場合と等価となり、低レートデータ伝送網に於ける各種の制御情報等についても専用線の場合と同様に、プロトコル変換等を行うことなく伝送することができる。
【0037】
本発明は、前述の各実施の形態にのみ限定されるものではなく、種々付加変更することが可能であり、前述の複数ポートを例えば16個とすると、有効/無効フィールドは16ビット構成とし、2バイト単位で多重化及び多重分離を行うことにより、低レートデータ伝送網からのパケットデータを多重化して高レートデータ伝送網を介して伝送することができる。
【0038】
又前述のように、低レートデータ伝送網のパケットデータは、高レートデータ伝送網のパケットフレームよりカプセル化されたものであり、従って、低レートデータ伝送網に於ける制御パケット等をカプセル化により伝送することができるから、高レートデータ伝送網と低レートデータ伝送網とのネットワーク管理を完全に分離することが可能である。又それにより、異なる通信事業者による高レートデータ伝送網と低レートデータ伝送網の場合でも、VLANタグを付加することが可能となり、更に上位の多重VLAN等の多重化も可能となる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、複数ポート対応のパケットデータを時分割多重し、複数ポート対応のパケットデータの有効/無効を示す有効/無効フィールドENをバイト多重データに付加して、パケットフレームの情報フィールドに挿入し、高レートデータ伝送網に於ける宛先アドレス等を含むヘッダを付加してパケットフレームを構成し、高レートデータ伝送網に送出し、このパケットフレームを受信して情報フィールドから抽出した多重化データを多重分離し、又有効/無効フィールドを参照して有効を示すデータについてのみ処理して、低レートデータ伝送網に送出するパケットデータを復元するもので、低レートデータ伝送網を固定帯域とすることにより、高レートデータ伝送網を介して多重伝送する場合に、低レートデータ伝送網間を専用線と等価なデータ伝送環境を提供することができる。従って、送信待ちの大きな容量のバッファの省略を可能としてコストダウンを図り、又伝送遅延揺らぎが少なく、且つ伝送遅延も少なくなるから、伝送効率の良いデータ伝送が可能となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の説明図である。
【図2】多重化処理の説明図である。
【図3】多重化処理の説明図である。
【図4】多重分離処理の説明図である。
【図5】データ伝送システムの説明図である。
【図6】従来のデータ伝送システムの説明図である。
【図7】従来の多重化データ伝送の説明図である。
【符号の説明】
1−1〜1−8 入力バッファ
2 多重化部(MUX)
3 パケットフレーム生成送出部
4 ヘッダ生成部
5 パケットフレーム送出タイミング生成部
6 パケットフレームチェック部
7 データ抽出部
8 多重分離部(DEMUX)
9−1〜9−8 フレームチェック部
10−1〜10−8 出力バッファ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data transmission method and a data transmission apparatus for multiplexing data of a low-rate data transmission network and transmitting the multiplexed data via a high-rate data transmission network.
[0002]
[Prior art]
As a high-rate data transmission network, for example, SONET (Synchronous Optical Network) or SDH (Synchronous Digital Hierarchy) is known. Gigabit Ethernet (registered trademark) such as 1000Base-T is also known. In any case, high-rate data transmission of several Gbps or more is possible. As low-rate data transmission networks, for example, 10Base-T having a transmission rate of 10 Mbps, 100Base-T having a transmission rate of 100 Mbps, and the like are known. A packet over SONET (POS) is known as a system for transmitting data of a low-rate data transmission network via SONET of a high-rate data transmission network.
[0003]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional data transmission system, in which 61-1 to 61-n, 62-1 to 62-m are terminal devices, 63 and 64 are multiplexing devices, 65 and 66 are network terminating devices, and 67 is 1 shows a transmission network that performs high-speed transmission by SONET or SDH. Between the terminal devices 61-1 to 61-n and 62-1 to 62-m and the
[0004]
The packet data from the terminal devices 61-1 to 61-n and 62-1 to 62-m is packet-multiplexed by the
[0005]
When performing packet multiplexing, for example, as shown in FIG. 7, when the number of ports corresponding to the low-rate data transmission network is eight, buffers FiFo1 to FiFo8 corresponding to the ports and a multiplexing unit MUX are provided, and 100Base-T 100Mbps packet data received via the low-rate data transmission network is temporarily stored in buffers Fifo1 to Fifo8, multiplexed by a multiplexing unit MUX in a packet correspondence manner, and as a 1 Gbps packet frame, 1000Base-T high-rate data is transmitted. Send to the transmission network.
[0006]
In this case, for example, the packets A1, A2, A3,... To be input to the buffer FiFo1 are 64 bytes long, and the packets B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, B2 to be input to the buffers FiFo2 to FiFo8, respectively. Packets A1, B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, A2,... Each have a length of 1536 bytes and each packet has a length of 12 bytes. Multiplexed in this order and transmitted to the high-rate data transmission network, the multiplex transmission time of the packets for the seven ports of the buffers Fifo2 to Fifo8 is 86 μs. That is, (1536 + 12) × 7 × 8 × 10 −9 = 86 × 10 −6 [s].
[0007]
For this reason, the buffer FiFol requires a capacity to accumulate 143 packets of 64 bytes in length during 86 μs, and a delay of 86 μs occurs. In order to absorb such fluctuations, the receiving side also needs a buffer for storing the demultiplexed packets, and the delay caused by this buffer is also added.
[0008]
When a VLAN (Virtual Local Network) or the like is applied, it is necessary to use a multiplexed VLAN or to perform VLAN tag allocation control. In this case, if the low-rate data transmission network and the high-rate data transmission network have different carriers, the VLAN specifications may not be the same, which may make implementation difficult.
[0009]
Also, two high-rate data transmission network packets, for example, 1.25 Gbps packets are converted to a 1 Gbps transmission rate by 8B10B code conversion, and the two systems of packets are multiplexed twice in byte units to achieve a 2.4 Gbps high rate. A system for transmitting data via a rate data transmission network is known (for example, see Patent Document 1).
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application No. 2001-45069 (FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
When multiplexing packet data of a low-rate data transmission network to which a terminal device is connected and transmitting the multiplexed data through a high-rate data transmission network, packet multiplexing is applied, as described with reference to FIG. Fluctuations increase, and a buffer is provided to absorb the fluctuations. However, a delay due to the fluctuations is added, and there is a problem that transmission delay increases. Further, when the packet length is long, the time for one transmission is long, which may adversely affect the start of transmission of a packet from another line.
[0012]
For packet multiplexing, for example, it is conceivable to apply time-division multiplexing as disclosed in
[0013]
The present invention solves the conventional problems by enabling fixed bandwidth allocation to a low-rate data transmission network and facilitating identification of valid data or invalid data on the demultiplexing side. Aim.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The data transmission method of the present invention is a data transmission method for performing data transmission between low-rate data transmission networks of about 100 Mbps or less through a high-rate data transmission network of 1 Gbps or more, and a low-speed data transmission method supporting a plurality of ports. The packet data input from the rate data transmission network is time-division multiplexed, a valid / invalid field indicating validity / invalidity of packet data corresponding to a plurality of ports and multiplexed data are inserted into an information field, and a header including a destination address is inserted. Adding the packet frame to the high-rate data transmission network, and demultiplexing and multiplexing the multiplexed data of the information field of the packet frame received via the high-rate data transmission network. A packet using the multiplexed / demultiplexed data corresponding to the port validated by the / invalid field Restore over data, it is intended to include a process of sending the packet data to a port corresponding low-rate data transmission network.
[0015]
In addition, the bandwidth of the low-rate data transmission network corresponding to a plurality of ports is set to, for example, 100 Mbps in total, and a bandwidth obtained by multiplying this bandwidth by the number of ports, for example, a bandwidth of 1 Gbps in the case of eight ports is secured in the high-rate data transmission network. The method includes a step of transmitting data between low-rate data transmission networks via a rate data transmission network.
[0016]
Referring to FIG. 1, the data transmission apparatus of the present invention is a data transmission apparatus for performing data transmission between low-rate data transmission networks via a high-rate data transmission network. A plurality of ports for receiving packet data from the low-rate data transmission network; input buffers 1-1 to 1-8 corresponding to the plurality of ports; A
[0017]
Also provided are frame check units 9-1 to 9-8 that check packet data that is separated by the multiplex separation unit 8 and that is made valid by the valid / invalid field. Also, the plurality of ports are set to 8 ports, the packet data corresponding to 8 ports is time-division multiplexed in byte units by the
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention, showing a data transmission apparatus having a configuration in which a low-rate data transmission network side has eight ports and a high-rate data transmission network side has one port. Is an input buffer, 2 is a multiplexing unit (MUX), 3 is a packet frame generation and transmission unit, 4 is a header generation unit, 5 is a packet frame transmission timing generation unit, 6 is a packet frame check unit, 7 is a data extraction unit, 8 Denotes a demultiplexing unit (DEMUX), 9-1 to 9-8 denote frame check units, and 10-1 to 10-8 denote output buffers. ENB indicates a valid / invalid bit.
[0019]
The transmission unit is configured by a configuration including the input buffers 1-1 to 1-8, the
[0020]
The packet data input from the low-rate data transmission network is temporarily stored in the input buffers 1-1 to 1-8, respectively, and the
[0021]
The packet frame generating / sending
[0022]
When a packet frame is received via the high-rate data transmission network, the packet
[0023]
The demultiplexing unit 8 demultiplexes the data in byte units and transfers the demultiplexed data to the frame check units 91 to 9-8. The frame check units 9-1 to 9-8 do not perform a check process when the valid / invalid bit ENB indicates invalid. However, when the valid / invalid bit ENB indicates valid, the frame check sequence FCS added to the packet data corresponding to the port. Is used to determine the presence or absence of a transmission error. If there is no error, the data is transmitted to the low-rate data transmission network corresponding to the port via the output buffers 10-1 to 10-8.
[0024]
2A and 2B are explanatory diagrams of the multiplexing process. FIG. 2A shows packet data from the low-rate data transmission network, FIG. 2B shows data P0 in byte units of
[0025]
(B) shows the packet data shown in (a) of
[0026]
In (c), each byte is not shown with the same length for the sake of convenience, but is actually the same length of one byte including the valid / invalid field EN. The valid / invalid bit ENB can indicate "1" as valid and "0" as invalid to indicate valid / invalid. Accordingly, the valid / invalid field EN at the beginning of (c) indicates a case where all are "1", and thus all the packet data of the
[0027]
(D) shows a packet frame to be transmitted to the high-rate data transmission network, where DA is the destination address in the high-rate data transmission network, SA is the source address, T / L is the type and length field, and IF is IF. The information field, FCS, indicates a frame check sequence. The multiplexed data in byte units shown in (c) is inserted into this information field IF, and the frame check sequence FCS is calculated and added. A header including a destination address DA, a source address SA, a type and a length field T / L is generated in a header generation unit 4 (see FIG. 1), and the header is added in a packet frame generation /
[0028]
3A and 3B are explanatory diagrams of the multiplexing process. FIG. 3A shows packet data from a low-rate data transmission network of
[0029]
Also, in FIG. 3A, even if the timing of the packet data input to the input buffers 1-1 to 1-7 (see FIG. 1) is different, the packet data corresponding to the
[0030]
This is inserted into the information field IF by inserting one or a plurality thereof according to the byte length of the information field IF of the packet frame to be transmitted to the high-rate data transmission network shown in FIG. And sends it out to the high-rate data transmission network. In this case, since the frame becomes a fixed-length frame and is transmitted at a predetermined frame interval, the packet frame is transmitted to the high-rate data transmission network in a fixed cycle, and high-speed transmission can be performed with the transmission band secured in advance.
[0031]
FIG. 4 is an explanatory diagram of the demultiplexing process, and shows the operation of the demultiplexing in the configuration including the
[0032]
The packet frame shown in (a) received from the high-rate data transmission network is received by the packet frame check unit 6 (see FIG. 1), and its destination address DA identifies that the packet is addressed to its own data transmission apparatus. Transfer to the
[0033]
Also, since the eight valid / invalid bits of the valid / invalid field EN shown in FIG. 4B are all shown as "1", it is shown that the data corresponding to
[0034]
In this case, the data P0 indicated as EN = 0 is invalid, and the data P0 indicated as EN = 1 is valid. Therefore, the data P0 in the period TE of EN = 1 is checked, and the data P0 is output to the output buffer 10-1. Stores valid data shown in (d). This data is packet data including a destination address DA, a source address SA, a type / length field T / L, an information field IF, and a frame check sequence FCS, as shown in FIG. To send to.
[0035]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a data transmission system, where 31 and 32 are data transmission devices, 33 is a data transmission network, and 34 and 35 are terminal devices. The
[0036]
The
[0037]
The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and various additions and changes are possible. If the above-described plurality of ports is, for example, 16, the valid / invalid field has a 16-bit configuration. By performing multiplexing and demultiplexing in units of 2 bytes, packet data from the low-rate data transmission network can be multiplexed and transmitted via the high-rate data transmission network.
[0038]
As described above, the packet data of the low-rate data transmission network is encapsulated from the packet frame of the high-rate data transmission network. Therefore, control packets and the like in the low-rate data transmission network are encapsulated. Since transmission is possible, it is possible to completely separate the network management between the high-rate data transmission network and the low-rate data transmission network. Thereby, even in the case of a high-rate data transmission network and a low-rate data transmission network of different carriers, a VLAN tag can be added, and multiplexing of a higher-order multiplexed VLAN or the like is possible.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, packet data corresponding to a plurality of ports is time-division multiplexed, and a valid / invalid field EN indicating validity / invalidity of the packet data corresponding to a plurality of ports is added to the byte multiplexed data. To form a packet frame by adding a header including a destination address and the like in the high-rate data transmission network, send the packet frame to the high-rate data transmission network, receive this packet frame, and It demultiplexes the extracted multiplexed data and processes only the data indicating validity by referring to the valid / invalid field to restore the packet data to be transmitted to the low-rate data transmission network. By using a fixed bandwidth for low-rate data transmission when performing multiplex transmission via a high-rate data transmission network. The networks can provide a dedicated line equivalent data transmission environments. Therefore, there is an advantage that it is possible to omit a large-capacity buffer waiting for transmission to reduce the cost and to reduce transmission delay fluctuation and transmission delay, thereby enabling data transmission with high transmission efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a multiplexing process.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a multiplexing process.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a demultiplexing process.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a data transmission system.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional data transmission system.
FIG. 7 is an explanatory diagram of conventional multiplexed data transmission.
[Explanation of symbols]
1-1 to 1-8
3 packet frame generation /
9-1 to 9-8 Frame Check Unit 10-1 to 10-8 Output Buffer
Claims (5)
複数ポート対応の前記低レートデータ伝送網から入力されたパケットデータを時分割多重し、前記複数ポート対応のパケットデータの有効/無効を示す有効/無効フィールドと多重化データとを情報フィールドに挿入し、宛先アドレスを含むヘッダを付加してパケットフレームを構成し、該パケットフレームを前記高レートデータ伝送網に送出する過程と、
前記高レートデータ伝送網を介して受信したパケットフレームの情報フィールドの多重化データを多重分離し、且つ前記有効/無効フィールドにより有効としたポート対応の前記多重分離したデータによりパケットデータを復元し、該パケットデータをポート対応の前記低レートデータ伝送網に送出する過程を含む
ことを特徴とするデータ伝送方法。In a data transmission method for transmitting data between low-rate data transmission networks via a high-rate data transmission network,
The packet data input from the low-rate data transmission network corresponding to a plurality of ports is time-division multiplexed, and a valid / invalid field indicating validity / invalidity of the packet data corresponding to the plurality of ports and multiplexed data are inserted into an information field. Composing a packet frame by adding a header including a destination address, and transmitting the packet frame to the high-rate data transmission network;
Demultiplexing the multiplexed data of the information field of the packet frame received via the high-rate data transmission network, and restoring the packet data with the demultiplexed data corresponding to the port validated by the valid / invalid field; Transmitting the packet data to the low-rate data transmission network corresponding to the port.
前記高レートデータ伝送網に対する送信部と受信部とを有し、
前記送信部は、前記低レートデータ伝送網からのパケットデータを受信する複数ポートと、該複数ポート対応の入力バッファと、前記パケットデータを時分割多重する多重化部と、該多重化部による多重化データに、前記複数ポート対応のパケットデータの有効/無効を示す有効/無効フィールドを付加して情報フィールドに挿入し、ヘッダ生成部からのヘッダを付加してパケットフレームを形成して送出するパケットフレーム生成送出部とを有し、
前記受信部は、前記高レートデータ伝送網を介して受信したパケットフレームの情報フィールドから前記有効/無効フィールドと前記多重化データとを抽出するデータ抽出部と、該データ抽出部により抽出した多重化データを前記複数ポート対応に時分割多重分離を行う多重分離部と、前記複数ポート対応のデータの前記有効/無効フィールドにより有効を示すデータをパケットデータとして前記低レートデータ伝送網に送出する前記複数ポート対応の出力バッファとを有する
ことを特徴とするデータ伝送装置。In a data transmission device for performing data transmission between low-rate data transmission networks via a high-rate data transmission network,
Having a transmitting unit and a receiving unit for the high-rate data transmission network,
The transmitting unit includes a plurality of ports for receiving packet data from the low-rate data transmission network, an input buffer corresponding to the plurality of ports, a multiplexing unit for time-division multiplexing the packet data, and multiplexing by the multiplexing unit. A valid / invalid field indicating valid / invalid of the packet data corresponding to the plurality of ports is added to the encoded data, inserted into the information field, and a header from a header generation unit is added to form a packet frame and transmitted. A frame generation and transmission unit,
A receiving unit configured to extract the valid / invalid field and the multiplexed data from an information field of a packet frame received via the high-rate data transmission network; and a multiplexing unit configured to extract the multiplexed data extracted by the data extracting unit. A demultiplexing unit that performs time division multiplexing / demultiplexing of data corresponding to the plurality of ports; and a plurality of units that transmits data indicating validity by the valid / invalid field of the data corresponding to the plurality of ports to the low-rate data transmission network as packet data. A data transmission device, comprising: an output buffer corresponding to a port.
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